DE4023224A1 - Laser mit einem optischen resonator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Laser mit einem optischen Resonator, wobei der Resonator-Raum durch zwei mit ihrer Reflexionsfläche senkrecht zur Resona­ tor-Achse angeordnete Resonator-Spiegel begrenzt ist, die jeweils an einem Träger in fester Zuordnung zu diesem angeordnet sind, und jeder Träger jeweils über mindestens zwei einstellbare justierelemente um zwei in einem Winkel zueinander verlaufende Achsen schwenkbar gehalten ist.

Aus der DE-OS 30 09 611 ist ein Gaslaser bekannt, bei dem die am Endflansch angeordneten Resonatorspiegel über Metallbälge mit dem Laserrohr verbunden und zentriert sind. Insbesondere soll durch die Faltenbalganordnung eine ungehin­ derte Längenausdehnung des Laserkörpers möglich sein. Aus der Zeichnung dieser Offenlegungsschrift ist erkennbar, daß der Laserendspiegel schwenkbar an einem Spiegelträger, über drei Stellschrauben, manuell einstellbar gehalten ist. Hierzu ist am Endflansch ein Außengewinde angedeutet. Nachteilig ist bei einer derartigen Spiegelanordnung, daß über einen solchen Spannring Druck auf den Spiegel ausgeübt wird, so daß eine spannungs- und verzugsfreie Lagerung nicht gewährleistet ist.

Weiterhin ist aus der DE-OS 15 89 624 ein Laserrohrkopf bekannt, bei dem der Resonator-Spiegel mittels einer justiereinrichtung einstellbar ist. Der Spie­ gel ist an einer Halterung befestigt, wobei diese Halterung auf ihrer dem Spiegel abgewandten Seite eine Haltescheibe aufweist, die mittels Verbindungs­ elementen an der Halterung befestigt ist. Die Haltescheibe ihrerseits wird von zwei, drei oder mehr Schraubelementen getragen, die an einer gehäusefesten Scheibe angeordnet sind. Eines dieser Schraubelemente wird als Regelungsachse bezeichnet und ist über ein Schneckengetriebe in axialer Richtung verdrehbar, so daß der Spiegel in seiner Stellung verkippbar ist.

Die DE-PS 35 41 744 beschreibt einen Gaslaser, dessen Anregungsraum in axialer Richtung von zwei Spiegeln begrenzt wird. Um die Spiegel verzugsfrei zu halten und druckfrei zu lagern und weiterhin eine einfache Spiegeljustierung zu er­ möglichen, bilden die Spiegel mit einem Radialflansch eine Baueinheit und jeder Radialflansch ist auf seiner dem Anregungsraum abgekehrten Seite gas­ dicht über einen angeschweißten Faltenbalg mit einem dem Laserinnenraum gegen die Außenatmosphäre abschließenden Endteil verschweißt und die Radialflansche sind, über eine Feinjustierung mit Rändelschrauben einstellbar, an den Dis­ tanzscheiben kippbar gelagert.

Aus der DE-OS 34 06 676 ist eine Vorrichtung zur Lagekorrektur eines über eine Gelenkoptik geführten Arbeits-Laserstrahls bekannt, in dessen Strahlengang ein Pilot-Laserstrahl eingekoppelt wird, der vor seinem Eintritt in die Gelenk­ optik über einen die Strahlrichtung mittels piezoelektrischem Biegeschwinger modulierenden Stellspiegel geführt ist. Ein im Ausgangsbereich der Gelenkoptik angeordneter positionsempfindlicher Vier-Quadranten-Photo-Detektor ermittelt eine eventuelle Auslenkung des Laserstrahls aus dessen Zentrum durch Aus­ wertung der Amplitudenverhältnisse, wobei daraus ein Stellsignal für einen Stellspiegel, über den beide Laserstrahlen verstellt werden, gewonnen wird. Eine ähnliche Anordnung wird in der dieser Offenlegungsschrift entsprechenden US-PS 46 18 759 beschrieben, wobei zusätzliche Regelkreise zur Justierung der Stellspiegel vorgesehen sind.

Als problematisch erweist sich bei den bekannten Anordnungen die extrem hohe Genauigkeit der Ausrichtung der Resonatorspiegel im Bereich von Mikro-Ra­ dianten; üblicherweise werden für optische Resonatoren mechanisch besonders steife Strukturen aus temperaturunempfindlichen Werkstoffen hergestellt, wie beispielsweise Invar, die bei sehr hohen Anforderungen an die Stabilität über­ aus teuer werden können. Darüber hinaus muß innerhalb dieser starren Bauele­ mente eine exakte Einstellung der Resonator-Spiegel mittels Justierelementen erfolgen; durch hohe mechanische sowie gegebenenfalls thermische Belastungen kann die Grundeinstellung der Justierung wieder verloren gehen, wobei dann eine Nachjustierung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Laser anzugeben, der eine hohe Stabilität des Resonators aufweist, d. h. bei dem während des Laserbe­ triebes eine exakte Ausrichtung der Resonator-Spiegel hinsichtlich ihrer Winkelausrichtung zur Resonator-Achse gewährleistet wird und bei dem die Resonator-Spiegel bei einer Dejustierung in Folge einer Verkippung selbständig nachjustiert werden, wobei eine kostengünstige Anordnung gegeben sein soll.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Träger ein mit ihm räumlich fest verbundener Pilotlaser und als Justierelemente jeweils ein Stellglied zugeordnet sind und jeder Strahl des jeweiligen Pilotlasers auf einen ihm zugeordneten Lagedetektor, der mindestens drei in einem Punkt an­ einandergrenzende Sensorfelder aufweist, geführt ist, der in seiner Grund­ orientierung mit einem der Träger fest verbunden ist und der in Abhängigkeit des Auftreffpunktes des Strahles des Pilotlasers ein Nachstell-Signal einer Regeleinrichtung zuführt, die ein Stellsignal für die Stellglieder erzeugt derart, daß der Pilotlaser-Strahl so in seinem Auftreffpunkt auf den Lage­ detektor nachgeführt wird, daß das Nachstell-Signal zu Null wird, wobei der Strahl jedes Pilotlasers auf mindestens eine Orientierungsebene auftrifft, die außerhalb des dem jeweiligen Pilotlaser zugeordneten Trägers, von diesem ent­ koppelt, liegt. Für die Justierung bzw. Nachjustierung der Resonator-Spiegel werden Pilotlaser eingesetzt, wobei jeder Träger, auf dem sich in fester An­ ordnung der Resonator-Spiegel befindet, einen Pilotlaser trägt. Dieser Pilot­ laser ist, ebenso wie der Resonator-Spiegel, mit dem Träger fest verbunden, so daß er jede Bewegung des Trägers mit ausübt. Der Strahl des einem Träger zu­ geordneten Pilotlasers fällt auf einen Lagedetektor, der, im Hinblick auf die Länge des Strahles des Pilotlasers, in einem verhältnismäßig großen Abstand zum Pilotlaser angeordnet ist. In einer Grundjustierung fällt der Laserstrahl auf einen Null-Punkt, der durch den Punkt gebildet ist, an dem die mindestens drei Sensorfelder des Lagedetektors sich gegenseitig berühren. Falls nun der Träger eine geringfügige Kippung gegenüber der Resonator-Achse ausführt, wan­ dert der Auftreffpunkt des Pilotlasers auf dem Lagedetektor um eine relativ große Strecke in eines der Sensorfelder aus. Aufgrund der Richtung der Aus­ wanderung, die mit der Lage des Sensorfeldes erfaßt wird, wird ein Nachstell-Signal erzeugt, das auf die Stellglieder der Justierelemente einwirkt. Die Stellglieder bzw. die Justierelemente werden dann so lange verstellt, bis der Auftreffpunkt des Pilotlasers wieder auf den Null-Punkt des Lagedetektors zurückgeführt ist, so daß die exakte Grundjustierung wieder erreicht wird. Die Träger können dabei um zwei orthogonale Achsen geschwenkt bzw. verstellt werden, die wiederum orthogonal zur Verbindungslinie der Trägerplatten bzw. zur Resonator-Achse angeordnet sind. Geringe Abweichungen von der Orthogonalität haben keinen Einfluß auf die Wirkungsweise. Da sich beide Resonator-Spiegel bzw. deren Träger verstellen können, ist jedem Resonator-Spiegel- bzw. Träger ein solcher Pilotlaser bzw. eine entsprechende Lagedektor-Regelanordnung mit Stellgliedern zugeordnet. Sowohl durch die verwendbaren Pilotlaser (beispielsweise Festkörper-Dioden-Laser) als auch durch die kostengünstig herstellbaren Regeleinrichtungen wird eine Gesamtanordnung zur Justierung und Einstellungen der Resonator-Spiegel erreicht, die kostengünstig ist. Im Hinblick auf die auch während des Betrie­ bes mögliche Nachjustierung können die äußeren Tragestrukturen verhältnismäßig einfach aufgebaut werden. Diese Tragestrukturen müssen im wesentlichen garan­ tieren, daß sich die Resonatorspiegel nicht seitlich zur Resonator-Achse ge­ geneinander verschieben. Eine stabile Anordnung der Resonator-Spiegel quer zur Resonator-Achse ist relativ einfach erreichbar. Wesentlich ist, daß der Strahl jedes der eingesetzten Pilotlaser auf mindestens eine Orientierungsebene auf­ trifft, die außerhalb des diesem Pilotlaser zugeordneten Trägers liegt. Hier­ durch wird eine Entkopplung zwischen dem Laser und dem Detektor erzielt, ins­ besondere dann, wenn der dem jeweiligen Pilotlaser zugeordnete Detektor auf dem gleichen Träger wie dieser Pilotlaser angeordnet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der dem jeweiligen Pilotlaser zu­ geordnete Lagedetektor auf dem dem Pilotlaser gegenüberliegenden, den gegen­ überliegenden Resonator-Spiegel aufweisenden und die Orientierungsebene bil­ denden Träger angeordnet. Es handelt sich hierbei um einen verhältnismäßig kompakten Aufbau, der vorteilhafterweise auch unter eingeschränkten Raum­ verhältnissen einsetzbar ist, insbesondere dann, wenn die Anordnung für beide Resonator-Spiegel eingesetzt wird.

In einer weiteren, alternativen Ausgestaltung der Anordnung ist der dem je­ weiligen Pilotlaser zugeordnete Lagedetektor auf dem Träger angeordnet, mit dem der jeweilige Pilotlaser verbunden ist. Der Strahl des jeweiligen Pilot­ lasers wird über ein externes, die Orientierungsebene bildendes Reflexions- Element auf den Lagedetektor geführt. In einer ersten Ausführungsform wird das externe Reflexions-Element an dem gegenüberliegenden, den gegenüberliegenden Resonator-Spiegel aufweisenden Träger angeordnet. Der Strahl des Pilotlasers fällt, ausgehend von dem einen Träger, mit dem der Pilotlaser verbunden ist, zu dem Reflexions-Element an dem gegenüberliegenden Spiegel und wird von dort zurück auf den zugeordneten Lagedetektor reflektiert. Dieser Lagedetektor ist hierbei mit dem gleichen Träger verbunden, mit dem auch der Pilotlaser des auf den Lagedetektor auftreffenden Laserstrahls verbunden ist. Eine solche An­ ordnung hat den Vorteil, daß durch die doppelte Weglänge des Pilotlaser­ strahles die Empfindlichkeit in etwa verdoppelt werden kann. In einer zweiten Ausführungsform ist der Lagedetektor auf der dem Resonator-Raum abgewandten Seite des Trägers angeordnet, wobei der Strahl des diesem Träger zugeordneten Pilotlasers bevorzugt aus räumlichen Gründen in eine dem Resonator-Raum ent­ gegengesetzte Richtung zum dort angeordneten externen Reflexions-Element weist. Je nach Größe des Abstandes dieses externen Reflexions-Elements vom Träger bzw. im dort angeordneten Lagedetektor kann ebenfalls die Empfindlich­ keit der Justiereinrichtung eingestellt werden. Mit größerem Abstand des ex­ ternen Reflexions-Elements von der Trägerplatte wird die Empfindlichkeit er­ höht.

Der Gegenstand der Erfindung ist auch dazu geeignet, neben den Resonator-Spie­ geln Faltungsspiegel, die zwischen den beiden, den Resonator-Raum begrenzenden Spiegeln angeordnet sind, zu justieren. Hierzu wird der Lagedetektor des einen Trägers auf der dem Resonator-Raum abgewandten Seite des Trägers angeordnet und der Strahl des diesem Träger zugeordneten Pilotlasers auf das externe Reflexions-Element geführt, das mit Abstand zu dem Träger angeordnet ist. Der Strahl des Pilotlasers, der dem anderen Träger für den Resonator-Spiegel zu­ geordnet ist, wird über Bereiche der Faltungsspiegel auf das an dem gegen­ überliegenden, dem gegenüberliegenden Resonator-Spiegel aufweisenden Träger angeordnete Reflexions-Element geführt, daran reflektiert und über die Faltungsspiegel wieder zurück auf den an dem anderen Träger angeordneten Lagedetektor geführt. Falls die Auftreffpunkte der Strahlen der jeweiligen Pilotlaser von der Nullstellung auf dem jeweiligen Detektor abweichen, wird ein der Regelabweichung entsprechendes Signal auf die Stellglieder gegeben und die entsprechende Träger-Platte justiert.

Falls externe Reflexions-Elemente, die bereits vorstehend angesprochen wurden, eingesetzt werden, müssen diese im Bereich fest vorgegebener Raumkoordinaten angeordnet sein, da diese externen Reflexions-Elemente die Orientierungs-Ebene bilden. Um solche Raumkoordinaten festzulegen, kann eine äußere Tragestruktur des Lasers verwendet werden; es ist aber auch möglich, beispielsweise für einen stationären Laser, eine optische Bank zu verwenden, die die externen Reflexions-Elemente tragen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Lasers ist im Hinblick auf die Möglichkeit der Einstellung einer Grundjustierung zwischen dem Träger und dem ihm zugeordneten Pilotlaser eine Mikrometerschrauben-Einstellvorrichtung für jede Schwenk-Achse (zwei Raumrichtungen) vorgesehen. Vor Inbetriebnahme des Lasers kann der Pilotlaser über diese Einstellvorrichtung justiert werden.

In einem einfachen Aufbau dieser Mikrometerschrauben-Einstellvorrichtung wird jeder Pilotlaser an einer Zwischenhalterung angeordnet, die ihrerseits mittels der Mikrometerschrauben-Einstellvorrichtung auf dem Träger gelagert ist.

Gemäß der Erfindung sind verschiedene Möglichkeiten der Anordnung des Lage­ detektors sowie der Einsatz eines externen Reflexions-Elementes gegeben; hin­ sichtlich der Justierung der beiden Resonator-Spiegel bzw. deren Träger können die einzelnen Anordnungen, die vorstehend jeweils in bezug auf einen einzelnen Träger beschrieben wurden, miteinander kombiniert werden. Bevorzugte Kom­ binationsmöglichkeiten dieser Justieranordnungen sind im Rahmen der Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist ein mit einem ersten, teildurchlässigen Resonator-Spiegel versehener Träger einen auf der dem Reso­ nator-Raum abgewandten Seite des Trägers austretenden Pilotlaser auf, der auf das außerhalb des Resonator-Raumes angeordnete Reflexions-Element als Re­ ferenzelement ausgerichtet ist, wobei der reflektierte Pilotlaser-Strahl auf den dem gleichen Träger zugeordneten Lagedetektor zwecks Ausrichtung dieses Trägers trifft. Auf seiner den Inneren des Resonator-Raumes zugewandten Seite weist der Träger ein externes Reflexions-Element auf. Die Bezeichnung "ex­ ternes Reflexionselement" für das im Inneren des Resonatorraumes befindliche Reflexionselement besagt, daß durch dieses separate Reflexionselement die Orientierungsebene zur Ausrichtung des gegenüberliegenden Trägers gebildet wird. Auf dem gegenüberliegenden, d.h. den zweiten Resonatorspiegel enthalten­ den Träger sind der andere Pilotlaser sowie der andere Lagedetektor angeord­ net, so daß der andere Pilotlaser in das Innere des Resonator-Raumes auf das dort befindliche externe Reflexions-Element gerichtet ist, von wo er auf den zugehörigen anderen Lagedetektor reflektiert wird. Mittels einer solchen An­ ordnung ist eine äußerst exakte Ausrichtung des austretenden Strahls des Ar­ beits-Lasers mittels des außerhalb des Resonator-Rraumes befindlichen äußeren Reflexions-Elements mit vorgegebenen Raumkoordinaten von Position und Re­ flexions-Ebene möglich. Eine solche Ausrichtung kann vorteilhafterweise bei der Koordination der Laserstrahlen zweier Lasergeräte eine erhebliche Verein­ fachung der Justierung mit sich bringen.

In einer weiteren Version sind beide externen Reflexions-Elemente außerhalb des Resonator-Raumes angeordnet, so daß beide Pilotlaser jeweils in eine Rich­ tung entgegengesetzt dem Inneren des Resonator-Raumes weisen und die Lage­ detektoren jeweils auf der dem Resonator-Raum abgewandten Seite des Trägers angeordnet sind. Mittels dieser Anordnung sind beide Träger jeweils nach Position und Reflexions-Ebene der externen Reflexions-Elemente für sich ein­ stellbar, so daß auch nach dem kompletten Aufbau der Laseranordnung eine völlige Neujustierung vorgenommen werden kann, um beispielsweise den erzeugten Arbeits-Laserstrahl einem anderen Laserstrahl, z. B. einem optisch sichtbaren Führungs-Laserstrahl, zu überlagern.

Jeder der Pilotlaser ist mit einem von einem Signalgenerator gespeisten Modu­ lator zur Erzeugung einer Amplitudenmodulation des Laserstrahls verbunden, um Offsetfehler bzw. Fehler durch Gleichspannungsdrift im Schaltkreis der Lage­ detektoren zu verhindern. Zur Ermittlung der Regelabweichung des Pilot­ laser-Strahls aus der mittleren Position ist jeder Lagedetektor mit einem Eingang eines Demodulators verbunden, an dessen zweiten Eingang der Signal­ generator angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Demodulators zur Weiter­ leitung des Signals der Regelabweichung mit dem Eingang einer Regeleinrichtung verbunden ist. Somit wird an dem Eingang des Reglers jeweils ein der Links/Rechts-Abweichung des Pilot-Laserstrahles entsprechendes X-Signal und ein der Hoch/Tief-Abweichung entsprechendes Y-Signal weitergeleitet. Die vom Regler erzeugten Stellsignale zur Korrektur der Links/Rechts- bzw. Hoch/Tief-Abweichungen des Pilotlaser-Strahls werden dann an die als Justier­ elemente dienenden Stellglieder an den Trägern weitergeleitet. Zur völligen Ausregelung der Regelabweichung kann beispielsweise der Regler ein Inte­ grationsglied enthalten.

Der Einsatz eines üblichen einstellbaren Reglers erweist sich insofern als vorteilhaft als die Nachstellcharakteristik den verschiedenen Ausführungs­ formen und praktischen Erfordernissen durch Optimierung der Reglereinstellung angepaßt werden kann, so daß beispielsweise ein Überschwingen des Pilot­ laser-Strahls über den Mittelpunkt des Lagedetektors hinaus im Regelvorgang vermieden werden kann. Weiterhin ist es möglich, die Stellglieder mit ver­ schieden langen Verzögerungszeiten anzusteuern, so daß beispielsweise ein Träger zunächst an einem externen Reflexions-Element mit fester Raumkoordi­ naten-Vorgabe außerhalb des Resonator-Raumes als Referenzelement ausgerichtet wird und erst anschließend der auf das Innere des Resonator-Raumes ausgerich­ tete Lagedetektor nach Ausrichtung des auf dem gegenüberliegenden Trägers befindlichen Reflexions-Elementes die dann ermittelte Regelabweichung an den ihm zugeordneten Regler weitergibt. Es läßt sich somit durch eine Folgerege­ lung in zwei aufeinanderfolgenden Stufen eine rasche und exakte Ausrichtung der Resonator-Spiegel erzielen.

Als Pilotlaser wird aufgrund seiner geringen Masse und Ausdehnung ein Fest­ körper-Laser eingesetzt, so daß auch die Trägheitsmomente der Träger gering gehalten werden können, um eine rasche Nachstellung zu ermöglichen. Als be­ sonders zweckmäßig hat sich als Pilotlaser ein Diodenlaser erwiesen, der einen kollimierten Infrarotstrahl aussendet.

Weiterhin hat sich als besonders zweckmäßig der Einsatz eines Lagedetektors mit vier in einem Punkt aneinandergrenzenden Sensorfeldern erwiesen, wobei der Punkt als Mittelpunkt eines Vier-Quadranten-Koordinaten-Systemes ausgebildet ist, so daß eine einfache geometrische Zuordnung der Links/Rechts- bzw. Hoch/Tief-Abweichung meßbar ist. Aufgrund der einfachen geometrischen Ver­ hältnisse lassen sich dann preiswerte handelsübliche Stellglieder einsetzen.

Falls ein Infrarot-Festkörper-Diodenlaser als Pilotlaser eingesetzt wird, werden Lagedetektoren verwendet, die für Infrarotstrahlung empfindlich sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Hierbei sind Ausführungsformen der Erfindung gewählt, die Kombinationen von ver­ schiedenen Justiereinrichtungen der Resonator-Spiegel bzw. der zugeordneten Träger verwenden, die als bevorzugt anzusehen sind.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch einen Gaslaser mit zwei Resonator-Spiegel-Trägern mit einer Spiegel-Justier-Einrichtung, wobei die beiden auf den Trägern angeordneten Pilotlaser der Justier-Einrichtung mit ihrem Strahl in das Innere des Resonator-Raumes gerichtet sind;

Fig. 2 einen Laser, bei dem die Strahlen der beiden auf den Trägern angeord­ neten Pilotlaser jeweils in die dem Inneren des Resonator-Raumes entgegengesetzte Richtung, d.h. nach außen, ausgerichtet sind,

Fig. 3 einen Laser, bei dem die Justier-Einrichung des einen Trägers mit der Anordnung nach Fig. 2 übereinstimmt, während die Justier-Einrichtung des zweiten Trägers einen Pilotlaser aufweist, dessen Strahl auf ein Reflexions-Element gerichtet ist, das auf dem gegenüberliegenden Träger angeordnet ist und dort den Strahl reflektiert.

Fig. 4 eine der Fig. 3 im wesentlichen entsprechende Anordnung, wobei im Inneren des Resonatorraumes Faltungs-Spiegel angeordnet sind, und

Fig. 5 schematisch im Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Regelsignale für die Einstellung der Träger bzw. der Resona­ tor-Spiegel.

Dem strukturellen Aufbau entsprechend sind vergleichbare Bauelemente in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Zwecks besserer Übersicht werden Bauelemente, die wesentliche Teile anderer Bauelemente ab­ decken, teilweise im Aufbruch dargestellt. Weiterhin werden durch Bauelemente abgedeckte Teilstrecken der symbolisch dargestellten Laserstrahlen und andere aufgrund der perspektivischen Darstellung nicht sichtbare Komponenten durch gestrichelte Linien dargestellt.

Gemäß Fig. 1 weist der optische Resonator eines Arbeitslasers zwei sich auf einer Resonator-Achse 1 gegenüberliegende Spiegel 2, 3 auf, die jeweils an einem Träger 4, 5 in fester Zuordnung zu diesem montiert sind. Der hier nur schematisch dargestellte Resonator-Spiegel 3 ist teildurchlässig und dient zur Auskopplung des symbolisch mit Bezugsziffer 6 bezeichneten Laserstrahles für den Arbeitslaser.

Die Ausrichtung der Resonator-Spiegel 1 und 2 in bezug auf die Resona­ tor-Achse 1 erfolgt über die Ausrichtung der Träger 4, 5, wobei die Aus­ richtung oder Einstellung der Träger mit Hilfe von Justierelementen erfolgt, die als Stellglieder 7, 8 und 9, 10 dargestellt sind. Die Stellglieder greifen so an den Trägern 4, 5 an, daß diese um zwei senkrecht zueinander verlaufende Achsen, beispielsweise in Form einer vertikalen Achse und einer horizontalen Achse geschwenkt bzw. gedreht oder gekippt werden können. Die Gegenlager der Stellglieder werden durch jeweils den Trägern 4, 5 zugeordnete Halte­ platten 11, 12 gebildet, wobei die Halteplatten 11, 12 gegen eine relativ seitliche Verschiebung zueinander gesichert sind. Die Halteplatten 11, 12 sind mit einer äußeren, nicht näher dargestellten, Tragestruktur, beispielsweise Invar-Stangen, fest verbunden, wobei weder die Tragestruktur noch die Halterungselemente eine besondere mechanische Festigkeit aufweisen müssen, sofern nur eine seitliche Verschiebung der Halteplatten zur Resonator-Achse ausgeschlossen ist.

An den Trägern 4, 5 ist jeweils ein Pilotlaser 13, 14 befestigt, dessen Strahlen durch Öffnungen 15, 16 in den Trägern geführt sind. Die Pilot­ laser 13, 14 als auch die jeweils zugeordneten Lagedetektoren 17, 18 sind auf der dem Inneren des Resonator-Raumes abgekehrten Seite der Träger 4, 5 an­ geordnet. Die Pilotlaser 13, 14 befinden sich dabei ihrerseits auf eigenen Zwischenhalterungen 19, 20, welche mit Hilfe von Justierelementen 21, 22 in Form von Mikrometerschrauben-Einstellvorrichtungen um zwei zueinander ortho­ gonale Achsen kippbar bzw. schwenkbar angeordnet sind. Prinzipiell sind die beiden Träger mit den darauf angeordneten Bauelementen identisch aufgebaut.

Zur Justierung der Träger 4, 5 bzw. der Resonator-Spiegel 2, 3 werden die Pilotlaser 13, 14 mit Hilfe der Justierelemente 21, 22 so eingestellt, daß die austretenden Laser-Strahlen 23 und 24 jeweils parallel zu den optischen Achsen der Resonator-Spiegel 2, 3 bzw. senkrecht zu den Ebenen der Resonator-Spie­ gel 2, 3 verlaufen und auf die jeweils gegenüberliegenden, jeweils mit vier in einem Punkt aneinandergrenzenden Sensorfeldern A, B, C, D versehenen Lagede­ tektoren 17, 18 im Mittelpunkt auftreffen (Grundeinstellung).

Wird nun beispielsweise der Träger 4 geringfügig verstellt, so hat dies zur Folge, daß der vom Pilotlaser 13 abgegebene Laserstrahl 23 nicht mehr in den Mittelpunkt des Lagedetektors 18 trifft, sondern der Strahl 23 in vertikaler bzw. horizontaler Richtung abgelenkt wird, wobei die Abweichung vom Mittelpunkt nach Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes als Abweich­ signal an eine in Fig. 5 dargestellte Regelvorrichtung weitergegeben wird. Dies führt beispielsweise dazu, daß die vom Lagedetektor 18 ermittelte Ab­ weichung des auftreffenden Laserstrahls 23 als Stellsignal umgeformt wird, das die Stellglieder 7, 8 ansteuert und den Träger 4 um eine oder beide seiner Orthogonal-Achsen so lange kippt bzw. verdreht, bis der Laserstrahl 23 wiederum den Mittelpunkt des Lagedetektors 18 trifft. Eine entsprechende Lagekorrektur des Trägers 5 wird analog durch Auswandern des Laserstrahls 24 am Lagedetektor 17 vorgenommen, dessen Abweich-Signal ebenfalls einer Regel­ vorrichtung, beispielsweise wie in Fig. 5 dargestellt, zugeführt wird, woraus sich ein Stellsignal für die Stellglieder 9, 10 zur Lagekorrektur des Trägers 5 so lange ergibt, bis der vom Pilotlaser 14 ausgegehende Laser­ strahl 24 wiederum den Mittelpunkt des Lagedetektors 17 trifft. Durch Opti­ mierung der Reglereinstellung ist es dabei möglich, die Laserstrahlen 23, 24 der Pilotlaser ohne Überschwingungen im Bereich der Mittelpunkte der Lage­ detektoren 17, 18 zu führen, so daß die Träger 4, 5, und damit die Reso­ nator-Spiegel 2, 3, wie in einem starren, temperaturunempflindlichen Gerüst in stabiler Lager zueinander gehalten werden. Als Stellglieder dienen dabei Ser­ vomotoren, die als Motormikrometer ausgeführt sind.

Als Pilotlaser 13, 14 werden Festkörperlaser im Infrarot-Spektrum ausgewählt, die aufgrund ihrer geringen Masse eine schnelle und einfache Verstellbarkeit der Träger 4, 5 zulassen und aufgrund ihrer geringen Baugröße leicht eingebaut werden können.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, in der im Gegensatz zu Fig. 1 die Pilot­ laser 13, 14 auf der dem Inneren des Resonatorraumes zugewandten Seite der Träger 4, 5 angeordnet sind, wobei die Laser-Strahlen 23, 24 der Pilotlaser durch Öffnungen in den Trägern 4, 5 nach außen geführt sind, und somit auf der dem Inneren des Resonator-Raumes abgekehrten Seite der Träger austreten.

Der vom Pilotlaser 13 ausgehende Laser-Strahl 23 trifft auf (fest vorgegebenen Raumkoordinaten als ortsfeste Referenz vorgegeben) ein Reflexions-Element 26 und wird von dort auf den Lagedetektor 17 des Trägers 4 reflektiert, dessen Sensorfläche in die dem Inneren des Resonator-Raumes entgegengesetzte Richtung ausgerichtet ist. Solange die Trägerplatte 4 so ausgerichtet ist, daß der vom Pilotlaser 13 abgegebene und vom Reflexions-Element auf den Lagedetektor 17 zurückgeworfene Laserstrahl 23 den Mittelpunkt des Lagedetektors 17 trifft, ist der Träger 4 so ausgerichtet, daß der Resonator-Spiegel 2 senkrecht von der Resonator-Achse 1 geschnitten wird bzw. die Spiegel-Achse mit der Reso­ nator-Achse zusammenfällt. Wird dagegen der Träger 4 relativ zum Reflexions- Element 26 verkippt oder verdreht, trifft der Laserstrahl 23 nicht mehr den Mittelpunkt des Lagedetektors 17, woraus sich - wie bereits zu Fig. 1 er­ läutert - ein Abweichungssignal ergibt, das dem Regler zugeführt wird. Das aufgrund der Regelabweichung vom Regler erzeugte Stellsignal wird dann den Stellgliedern 7, 8 so lange zugeführt, bis die Resonator-Achse 1 die Spiegel­ fläche des Resonator-Spiegels 2 senkrecht schneidet bzw. die Spiegel-Achse in der Resonatorachse liegt. Das an einer ortsfesten Halterung 28 befestigte Reflexions-Element 26 besteht aus einem plan geschliffenen Spiegel.

Der den zweiten Resonator-Spiegel 3 haltende Träger 5 wird ebenso, wie am Beispiel des Trägers 4 beschrieben, durch ein externes Reflexions-Element 27 ausgerichtet, wobei der Pilotlaser 14 ebenfalls auf das Reflexions-Element 27 gerichtet wird und der auf den Lagedetektor 18 reflektierte Strahl bei Ab­ weichung aus seiner Mittelposition ein Abweichungssignal auslöst, welches dem Regler zugeführt wird. Der Träger 5 wird dann, wie bereits oben beschrieben, mittels der Stellglieder 9, 10 so lange nachgestellt, bis die Reso­ nator-Achse 1 die Ebene des Resonator-Spiegels 3 senkrecht schneidet, so daß die Spiegel-Achse des Resonator-Spiegels 3 in der Resonator-Achse 1 liegt. Die Reflexions-Ebenen der beiden Reflexions-Elemente 26, 27 sind so ausgerichtet, daß die von ihnen aufgespannten Ebenen von der Resonator-Achse 1 senkrecht geschnitten werden. Bei einer mobilen Anwendung können die Halterungen 28, 29 der beiden externen Reflexions-Elemente durch eine starre, mechanisch und thermisch stabile Trage-Struktur miteinander verbunden sein.

Gemäß Fig. 3 ist es auch möglich, eine Ausrichtung des einen Trägers 4 ebenso wie anhand der Fig. 2 beschrieben, mittels eines externen Reflexions- Elements 26 vorzunehmen, während jedoch der andere Träger 5 mit Hilfe eines externen Reflexions-Elements 30 ausgerichtet wird, das sich auf der dem Inneren des Resonator-Raumes zugekehrten Seite des Trägers 4 befindet. Mit der Bezeichnung externes Reflexions-Element für das im Inneren des Reso­ natorraumes befindliche Reflexions-Element 30 soll klargestellt werden, daß dieses Reflexions-Element für den auf dem gleichen Träger befindlichen Pilot­ laser und Lagedetektor die externe Orientierungsebene bildet.

Wie bereits anhand der Fig. 1 beschrieben, befindet sich auf dem Träger 5 ein Pilotlaser 14, dessen austretender Laserstrahl 24 in das Innere des Reso­ nator-Raumes gerichtet ist; nach Durchlaufen des ResonatorRaumes trifft er auf das mit dem Träger 4 fest verbundene Reflexions-Element 30 und wird von dort auf den mit dem Träger 5 fest verbundenen Lagedetektor 18 reflektiert. Der Lagedetektor 18 ist, wie bereits anhand der Fig. 1 beschrieben, mit dem Ein­ gang eines Reglers verbunden, welcher bei Auswanderung des Laserstrahls 24 aus dem Mittelpunkt des Lagedetektors 18 mit einem Abweichsignal angesteuert wird. Das vom Regler abgegebene Stellsignal wird dann den Stellgliedern 9, 10 zugeführt, um die Ausrichtung des Trägers 5 und damit des Resonator-Spiegels 3 so vorzunehmen, daß dieser von der Resonator-Achse senkrecht zu seiner Spie­ gelfläche geschnitten wird bzw. die Spiegel-Achse des Resonator-Spiegels in der Resonator-Achse 1 liegt.

Bei Betrieb der in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird zunächst der Träger 4 anhand des als ortsfeste Referenz dienenden Reflexions-Elements 26 in einer vorgegebenen Lage so ausgerichtet, daß die Resonator-Achse 1 durch die durch den Mittel-Punkt des Resonator-Spiegels 2 verlaufende Flächennormale gebildet wird. bzw. die Spiegelachse des Resonator-Spiegels 2 in der Resonator-Achse 1 liegt. Die Einstellung mittels des hier nicht dargestellten Reglers und der Stellglieder 7, 8 erfolgt dabei möglichst verzögerungsfrei, damit das der nachfolgenden Ausrichtung des Trägers 5 dienende Reflexions-Element 30 sich möglichst rasch in der korrekten Orientierungsebene befindet. Nachdem vom Lagedetektor 17 kein Abweichungssignal an den Regler weitergeleitet wird - d. h. nach Ausrichtung des Trägers 4 - wird der Regelkreis für den Trä­ ger 5 geschlossen, so daß nach Ermittlung der Abweichung des am Reflexions- Element 30 reflektierten Laserstrahls 24 auf dem Lagedetektor 18 das Abwei­ chungssignal an den Eingang des Reglers weitergeleitet wird und dieser ein Stellsignal zur Ansteuerung der für die korrekte Ausrichtung des Trägers 5 zuständigen Stellglieder 9 und 10 weiterleitet. Nach Abschluß der Ausrichtung von dem Träger 5 ist der reflektierte Laserstrahl 24 auf die Mitte des Lagedetektors 18 gerichtet, so daß kein Abweichungssignal mehr erzeugt wird. Es handelt sich somit um eine zweistufige Nachlaufregelung, wobei stets zunächst der Träger 4 anhand des als Referenz dienenden externen Reflexions- Elements 26 ausgerichtet wird und damit die Resonator-Achse vorgegeben wird und mit zeitlicher Verzögerung in einem zweiten Regelvorgang Träger 5 anhand des mit Träger 4 fest verbundenen Reflexions-Elements 30 ausgerichtet wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, die beiden Regelvorgänge durch ein dem Regelkreis für Träger 5 vorgeschaltetes Verzögerungsglied zeitlich auseinan­ derzuhalten.

Diese Art der Ausrichtung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn nur ein einziger ortsfester Punkt als Referenzpunkt festgelegt werden kann, wie dies beispielsweise beim mobilen Einsatz eines Lasers erforderlich ist.

Fig. 4 zeigt in einer Erweiterung, das bereits anhand der Fig. 3 erläuterte Laser-Prinzip mit nur einem einzigen externen Reflexions-Element als Referenz­ punkt, wobei im Inneren des Resonator-Raumes zwei Faltungs-Spiegel 31, 32 angeordnet sind, über die sowohl der Laserstrahl 6 des Arbeitslasers als auch der Strahlengang des vom Pilotlaser 14 abgegebenen Laserstrahls 24 geführt sind. Die Ausrichtung des einen Trägers 4 erfolgt in einer ersten Phase in der gleichen Weise, wie sie bereits anhand der Fig. 2 oder 3 beschrieben ist. Die Ausrichtung des anderen Trägers 5 erfolgt in einer zweiten Phase dann mit Hilfe des externen Reflexions-Elements 30, das auf der dem Inneren des Reso­ nator-Raumes zugewandten Seite des Trägers 4 fest angeordnet ist. Dabei weist der Träger 4 gleichzeitig den zur Auskopplung dienenden teildurchlässigen Resonator-Spiegel 2 auf. Der vom Pilotlaser 14 ausgehende Laserstrahl 24 wird dabei über den ersten Faltungsspiegel 31 und anschließend über den zweiten Faltungsspiegel 32 zu dem auf Träger 4 befestigten externen Reflexions- Element 30 geleitet und von dort aus über Faltungsspiegel 32 und Faltungs­ spiegel 31 auf den Lagedetektor 18 geführt; trifft nun der reflektierte Laser­ strahl 24 die Mitte des Lagedetektors 18, so liegt keine Regelabweichung vor und es wird auch kein Signal für den Regler erzeugt. Wandert dagegen der reflektierte Laserstrahl 24 aus der Mitte des Lagedetektors 18 aus, wird ein Abweichungssignal gebildet, welches dem Reglereingang zugeführt wird. Nach endgültiger Ausrichtung von Tragerplatte 4 und Ablauf der vorgegebenen Verzögerungszeit für den Regler des Trägers 5 bzw. Freigabe des Regelkreises nach endgültiger Ausrichtung des Trägers 4 wird der Träger 5 mittels Regler und Stellglieder 9, 10 so lange durch Kippen bzw. Drehen um seine orthogonalen Achsen verstellt, bis der reflektierte Laserstrahl 24 den Mittelpunkt des Lagedetektors 18 trifft und die Regelabweichung somit Null wird. Die beiden Faltungsspiegel 31, 32 benötigen keine besonders stabile Aufhängung, sondern es genügt eine übliche mechanische Befestigung, inbsesondere benötigen sie auch keine mechanische Verbindung mit dem externen Reflexions-Element 26 bzw. seiner Halterung 28. Die mit Faltungsspiegeln versehene Anordnung ist insbesondere für eine kurze kompakte Bauweise des Resonator-Raumes geeignet. Durch Auskopplung des Laserstrahls 6 des Arbeitslasers an dem mit Hilfe des als Referenzelement dienenden externen Reflektorelements stabilisierten Träger 4, läßt sich eine exakte räumliche Zuordnung zwischen ausgekoppeltem Laserstrahl und Referenzelement erzielen.

Gemäß des anhand von Fig. 5 erläuterten Blockschalt-Bildes wird der Pilot­ laser 13, 14 durch das Netzteil 33 mit Strom versorgt, wobei die vom Netz­ teil 33 abgegebene Leistung über einen im Netzteil eingebauten Modulator mit einem 2 KHz-Signal eines Wechselspannungs-Generators 34 moduliert wird, um ein optimales Signal-/Rauschverhältnis zu erhalten. Es handelt sich dabei um eine Amplitudenmodulation, wobei der so modulierte Laserstrahl 23, 24 auf den je­ weils zugehörigen Lagedetektor 17, 18 trifft, dessen Quadranten bzw. Sektoren symbolisch mit den Buchstaben A, B, C und D bezeichnet sind. Nach Unter­ drückung eines evtl. Offsetfehlers oder Drift-Spannungssignales wird das vom Lagedetektor 17, 18 ermittelte Abweichsignal einem Signalverstärker 36 zuge­ führt, dessen Ausgang mit einem Demodulator 35 verbunden ist. Dabei wird durch ein Tiefpaßfilter die Störbandbreite auf ± 0,02 Hz reduziert. Der Demodu­ lator 35 ist über einen zweiten Eingang mit dem Wechselspannungs-Generator 34 verbunden. Diese nunmehr von Störspannungen befreite Signalspannung wird dem Eingang 44 eines Reglers 45 zugeführt, dessen Ausgänge 46, 47 jeweils ein Stellsignal an die Stellglieder 7, 9 und 8, 10 abgeben. Im Regler werden aus der Signalspannung durch Summen- und Differenzwertbildung die Links/Rechts- bzw. Hoch/Tief-Abweichung entsprechend den X- und Y-Werten eines rechtwinkligen Koordinatensystems ermittelt. Die zugehörigen Differenzbildungsschaltungen sind mit den Bezugsziffern 37, 3B versehen. Anschließend werden die als Regelabweichungen entlang der X- oder Y-Achse ermittelten Werte jeweils einem Integrator 39, 40 zugeführt, woraus sich eine wirksame Unterdrückung gegen die Auswirkung von schnellen mechanischen Schwingungen erreichen läßt. Überschreitet nun der Integrationswert einen positiven oder negativen Grenzwert, so werden die Steuerverstärker 41, 42 für die Stellglieder 7, 8 bzw. 9, 10 aktiviert und die exakte Ausrichtung mit Hilfe der Stellglieder wieder hergestellt. Durch Einsatz einer zwischen den Integratoren und den Steuerverstärkern geschalteten Multi­ plexer-Vorrichtung 43 in Form einer mehrkanaligen Weiche zur Signalzusammen­ führung ist es mit Hilfe des Einstellgliedes 43′ möglich, die als Stell­ glieder 7, 8, 9 und 10 dienenden Motormikrometer auch manuell anzusteuern.

Anstelle der angedeuteten Lagedetektoren 17, 18 mit vier Quadranten, d. h. mit vier Feldern A, B, C und D, kann auch ein Lagedetektor 17 oder 18 eingesetzt werden, der drei Felder A, B und C aufweist, die in einem gemeinsamen Punkt aneinandergrenzen. Ein solcher Lagedetektor ist alternativ gezeigt.

Je nach Anwendungsfall ist es auch möglich, beim Einsatz eines üblichen Reg­ lers die dort vorhandenen Proportional-, Integral- und Differential-Kom­ ponenten durch Einstellung so zu optimieren, daß keine Überschwingungen auf­ treten.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung ist in der Lage reine Winkeländerungen der beiden Spiegel 2, 3 zu kompensieren. Im Idealfall sind Lagedetektor 17, 18 und die zugeordneten Pilotlaser 14, 13 im Drehpunkt der Spiegelmontierung an­ geordnet. Dann wird jede Drehung lediglich durch ein Auswandern des Pilot­ laser-Strahls 23, 24 auf dem gegenüberliegenden Detektor 17, 18 registriert, ohne die Lage des Strahles 24, 23 des gegenüberliegenden Pilotlasers 14, 13 auf dem eigenen Lagedetektor 17, 18 zu ändern. Ist der Drehpunkt vom Lagedetektor 17, 18 die Distanz a entfernt, so erhält man ein Auswandern des Strahles 24, 23 des gegenüberliegenden Pilotlasers 14, 13 auf dem Lagedetektor 17, 18 bei einer Kippung des Spiegels 3, 2 um den Winkel α in der Größe von

Diese Abweichung wird von der Gesamtanordnung als eine Verkippung des gegen­ überliegenden Spiegels 3, 2 um den Wert

interpretiert, wenn L der Abstand der beiden Resonator-Spiegel 3, 2 ist. Typische Zahlenwerte sind a≈5 cm, L≈250 cm, a≈0,01 rad, womit sich ergibt α′≈1 µrad. Die­ ser Wert ist unterhalb der Auflösungsgrenze des Systems.

Auch wenn die Erfindung anhand eines Gaslasers erläutert wurde, so ist sie doch ebenfalls bei einem Flüssigkeits-Laser und einem Festkörper-Laser anwend­ bar.

Claims (18)

1. Laser mit einem optischen Resonator, wobei der Resonator-Raum durch zwei mit ihrer Reflexionsfläche senkrecht zur Resonator-Achse angeordnete Resonator-Spiegel begrenzt ist, die jeweils an einem Träger in fester Zuordnung zu diesem angeordnet sind, und jeder Träger jeweils über min­ destens zwei einstellbare Justierelemente um zwei in einem Winkel zu­ einander verlaufende Achsen schwenkbar gehalten ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedem Träger (4, 5) ein mit ihm räumlich fest verbundener Pilotlaser (13, 14) und als Justierelemente jeweils ein Stell­ glied (7, 8, 9, 10) zugeordnet sind und jeder Strahl (23, 24) des jewei­ ligen Pilotlasers (13, 14) auf einen ihm zugeordneten Lagedetek­ tor (17, 18), der mindestens drei in einem Punkt aneinandergrenzende Sen­ sorfelder (A, B, C, D) aufweist, geführt ist, der in seiner Grundorien­ tierung mit einem der Träger (4, 5) fest verbunden ist und der in Ab­ hängigkeit des Auftreffpunktes des Strahles (23, 24) des Pilot­ lasers (13, 14) ein Nachstell-Signal einer Regeleinrichtung (45) zuführt, die ein Stellsignal für die Stellglieder (7, 8, 9, 10) erzeugt derart, daß der Pilotlaser-Strahl (23, 24) so in seinem Auftreffpunkt auf den Lage­ detektor (17, 18) nachgeführt wird, daß das Nachstell-Signal zu Null wird, wobei der Strahl (23, 24) jedes Pilotlasers (13, 14) auf mindestens eine Orientierungsebene auftrifft, die außerhalb des dem jeweiligen Pilot­ laser (13, 14) zugeordneten Trägers (4, 5), von diesem entkoppelt, liegt.

2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem jeweiligen Pilotlaser (13, 14) zugeordnete Lagedetektor (18, 17) auf dem dem Pilot­ laser (13, 14) gegenüberliegenden, den gegenüberliegenden Resonator-Spie­ gel (3, 2) aufweisenden und die Orientierungsebene bildenden Träger 5, 4) angeordnet ist.

3. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem jeweiligen Pilotlaser (13, 14) zugeordnete Lagedetektor (17, 18) auf dem Trä­ ger (4, 5) angeordnet ist, mit dem der jeweilige Pilotlaser (13, 14) ver­ bunden ist, und daß der Strahl (23, 24) des jeweiligen Pilot­ lasers (13, 14) über ein externes, die Orientierungsebene bildendes Reflexions-Element (26, 27, 30) auf den Lagedetektor (17, 18) geführt ist.

4. Laser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Re­ flexions-Element (30) an dem gegenüberliegenden, den gegenüberliegenden Resonator-Spiegel (2) aufweisenden Träger (4) angeordnet ist.

5. Laser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagedetek­ tor (17, 18) auf der dem Resonator-Raum abgewandten Seite des Trä­ gers (4, 5) angeordnet ist und der Strahl (23, 24) des diesem Trä­ ger (4, 5) zugeordneten Pilotlasers (13, 14) in eine Richtung entgegen­ gesetzt dem Resonator-Raum weist.

6. Laser nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den den Resonator-Raum begrenzenden Spiegeln (2, 3) ein oder mehrere Faltungs­ spiegel (31, 32) angeordnet sind, daß der Lagedetektor (17) des einen Trägers (4) auf der dem Resonator-Raum abgewandten Seite des Trägers (4) angeordnet ist und der Strahl (23) des diesem Träger (4) zugeordneten Pilotlasers (13) auf das externe Reflexions-Element (26) trifft, das mit Abstand zu dem Träger (4) angeordnet ist, und daß der Strahl (24) des Pilotlasers (14), der dem anderen Träger (5) zugeordnet ist, über Bereiche der Faltungsspiegel (31, 32) auf das an dem gegenüberliegenden, den ge­ genüberliegenden Resonator-Spiegel (2) aufweisenden Träger (4) angeordnete externe Reflexions-Element (30), daran reflektiert und über die Faltungsspiegel (32, 31) zurück auf den an dem anderen Träger (5) angeordneten Lagedetektor (18) geführt ist.

7. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes externe Reflexions-Element (26, 27, 30) fest vorgegebenen Raumkoordinaten zugeordnet ist.

8. Laser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumkoordinationen durch eine Tragestruktur des Lasers festgelegt sind.

9. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß je­ weils zwischen dem Träger (4, 5) und dem Pilotlaser (13, 14) eine Mikro­ meterschrauben-Einstellvorrichtung (21, 22) für jede Schwenk-Achse an­ geordnet ist.

10. Laser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pilot­ laser (13, 14) an einer Zwischenhalterung (19, 20) angeordnet ist, die ihrerseits mittels der Mikrometerschrauben-Einstellvorrichtung (21, 22) auf dem Träger (4, 5) gelagert ist.

11. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pilotlaser (13, 14) mit einem Signalgenerator (34) zur Erzeugung einer Amplitudenmodulation des Laserstrahls (23, 24) verbunden ist.

12. Laser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Lage­ detektor (17, 18) mit einem Eingang eines Demodulators (35) verbunden ist, an dessen zweiten Eingang der Signalgenerator (34) angeschlossen ist, und daß der Ausgang des Demodulators (35) mit dem Eingang (44) der Regelein­ richtung (45) verbunden ist.

13. Laser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lage­ detektor (17, 18) und dem Demodulator (35) ein Signalverstärker (36) geschaltet ist.

14. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Demodulators (35) jeweils ein der Links-/Rechts-Abweichung des Laserstrahls (23, 24) entsprechendes X-Signal und ein der Hoch-/Tief-Ab­ weichung entsprechendes Y-Signal an den Eingang (44) der Regelein­ richtung (45) abgibt.

15. Laser nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrich­ tung (45) jeweils ein Integrations-Glied (39, 40) zur zeitlichen Inte­ gration des X- und des Y-Signals aufweist.

16. Laser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrich­ tung (45) die Stellglieder (7, 9; 8, 10), die den beiden Trägern (4, 5) zugeordnet sind, nacheinander verzögert ansteuert, wobei die Stell­ glieder (7, 9; 8, 10), die sich an dem Träger (4, 5) befinden, der den mit dem externen Reflexions-Element (26, 27, 30) zusammenwirkenden Pilot­ laser (13, 14) aufweist, mit der geringeren Verzögerung angesteuert werden.

17. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lagedetektor (17, 18) vier in einem Punkt aneinandergrenzende Sensor­ felder (A, B, C, D) aufweist.

18. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotlaser (13, 14) ein Festkörper-Laser ist.